評価ボード取扱説明書

 評価ボード取扱説明書
氏名 第 章 はじめに
社製 である シリーズの評価ボードの取扱説明書である．この評価
ボードは， のうち ピン パッケージについて動作確認を行うことができるように設計し
てあり，７セグメント やトグルスイッチにより に対して入出力を行うことができる．具体的
な の機種は および について動作と実装を行うことができる．
この冊子は
は数多くの論理ゲートを簡単に連結してディジタル回路を構成することができ，加えて何度も書き換えが
可能な電子機器である．
この機器の使用方法をマスターすることにより，ディジタル回路の設計はこれまでの汎用 を用いて
いた方法と比べて格段に規模の大きい回路を作成することができるようになる．この評価ボードを活用し，
の基礎的学習が行えるようになることを望む．
下記に の評価キッドの構成を示す．
¯ 取扱説明書 本書
¯ 評価ボード
¯
ケーブル
¯ 電源アダプタ
¯
社製
次章以降で下記のことについて説明する．
¯ 第 章評価ボードの概要
¯ 第 章電源
¯ 第 章発振器
¯ 第 章スイッチ
¯ 第 章周辺デバイス
¯ 第 章ダウンロード方法
¯ 第 章部品リスト
¯ 付録回路図
第 章に評価ボードの概要を，第 章に発振器の詳細を，第 章にスイッチの詳細を，第 章に と周辺デバイスの接続状況を第 章にパソコンから へのダウンロードを，第 章に本評価ボードの
部品リストをそれぞれ示す．また付録として本評価ボードの回路図を巻末に示す．
第 章 評価ボードの概要
図 に本評価ボードに実装されている部品の役割を示す．
図
¯
評価ボードの概要
コネクタパソコンから にダウンロードするとき，本評価ボードでは ケーブル経由
で行う．また， のパス電源で７セグメント や圧電ブザーを駆動させることができる．ただ
し大容量の電流を消費する電子部品を外部に接続した場合， のパス電源では対応できなくなる
可能性があるので注意が必要である．
¯ 電源用
ジャック：本機は基本的に のバス電源で動作するが，大容量の電流を消費する電子
部品を外部に接続した場合や，ダウンロードする必要がない場合にはこの電源用 ジャックを電源
とすることができる．電源アダプタは後述の電源アダプタ種類変更ジャンパピンを操作すること
により，センタープラスならびにセンタマイナスの電源を使用することができる．
¯ 電源アダプタ種類変更ジャンパピン電源用ジャックはセンタプラスとセンタマイナスの２種類に大
別できる．電源アダプタ種類変更ジャンパピンは，これらを切り替えて使用できるようにするために
ある．
¯ パイロットランプ：本機が動作している時に点灯する である．
¯ 電源切替スイッチ：電源を のバスパワーと 電源アダプタからの供給とに切り替えられる．
¯ トグルスイッチ： に入力する信号として使用する．本評価ボードには 個のトグルスイッチ
が実装されているが，そのうち と は手動式発振器としても使用することが可能である．
言い換えれば， から はチャタリングが起こる可能性があるので，注意が必要である．
¯ チャタリング防止機能付きトグルスイッチ： および は手動式発振器として使用すること
が可能であるが，それはチャタリング防止用 が実装されているためである．なお，これらの
トグルスイッチは の !"#$! !"%&' に接続されている．
¯ 発振器： にクロックを与えるため，本機では ()*+, から (&*+, までの方形波を発生さ
せる発振器を実装してある．また発振器は に接続されている．
¯ 周波数切替スイッチ：発振器の周波数を変更するには，この スイッチを用いる．詳しくは第 章を参照すること．
¯ リセットボタン：このボタンを押すと の !"#$!
なる．
¯
-. -/-. に "0 信号を伝えることと
セグメント ： の出力として セグメント を つ配している．これらにより加算
器の結果などを見ることができる．
¯ 圧電ブザー周波数やデューティ比により音を変えることができる圧電ブザーが と接続されて
いる．
¯
つの が と接続されているので，各種出力に使用することができる．
¯ 外部拡張用ピンヘッダ外部にモータなどの部品を接続するために使用する．
¯
：本機は シリーズのうち，ピン数が ，パッケージが であるものを評価する
ことができる． を本機に装着する際には所定の方向があるので注意が必要である．
第 章 電源
本機の電源は 系統あり， つは のバス電源，他方は電源アダプタを用いたものである． は
ダウンロードのとき使用するが，加えて各種デバイスを動作させる電源としても使用できる．ただし のバス電源は電流定格が (12, となっており，モータなどの大電流を必要とするデバイスを動作させら
れない．その場合には電源アダプタを用いることによりその問題を解決することができる．
電源アダプタのジャックの形態はセンタプラスとセンタマイナスの２種類に大別できる．本機はどちら
の形態でも対応すべく，切替用ジャンパピンが装備されている．図 にそのジャンパピンをトップビュー
で示し，表 に使用法を示す．
図
表
電源アダプタ種類変更ジャンパピン
電源アダプタ種類変更ジャンパピンの接続方法
センタプラス
センタマイナス
と を接続し， と を接続
と を接続し， と を接続
第 章 発振器
本評価ボードには周波数を変更できる発振器を実装されており， の グローバルクロック
に接続されている．グローバル信号は通常の 34 ポートからの信号とは異なり，4 ブロックおよびスイッ
チマトリクス経由でファンクションブロックに接続せず， の全体に行き渡る専用の配線である．そ
のためクロックを与えて動作する回路を作成する際には，積極的に利用すべきである．
本機にある発信機は スイッチにより，()*+, から (&*+, まで周波数を変更する機能を有す
る．これにより，分周回路を に作成することによるリソースの消費を抑えることができる．表 に スイッチと周波数の関係を示す．
表
スイッチと周波数
スイッチ
周波数
4 4 4
()*+,
4 4 4
()*+,
4 4 4
()*+,
4 4 4
(&*+,
4 4 4
(&*+,
4 4 4 (&*+,
4 4 4 (&*+,
4 4 4 (&*+,
ただしスイッチ は使用していない．
第 章 スイッチ
トグルスイッチ
すべてのトグルスイッチはレバーが下に倒れているとき "0 を，上に倒れているとき *567 を に
伝える．トグルスイッチは 個実装されているが，通常のスイッチとチャタリング防止機能付きスイッチ
の つに分けられる．前者は から であり後者は および である．通常のスイッチは
の入力ポートに接続されており，チャタリング防止機能付きスイッチは と に接続さ
れている．チャタリング防止機能付きスイッチは主に手動クロックを発生させるときに用いられるが，通
常のスイッチとしてこれらを用いることも可能である．
なお，第 章にて各トグルスイッチが のどのピンに接続されているか説明する．
リセットスイッチ
タクトスイッチを押すことにより の グローバルリセット に "0 の信号を，離している時
には *567 の信号を送ることとなる． は と同様に，4 ブロックおよびスイッチマトリクス経由
でファンクションブロックに接続せず，直接ファンクションブロックに接続している．このため，一度に
回路全体へ信号を送る場合 たとえばリセット信号 に用いられる．また，このスイッチを通常の入力信号
として使用することも可能である．
第 章 周辺デバイス
セグメント 表 に セグメント と の接続状況を示す．この中で接続先として
2 から および と
あるが，これらは図 に示す セグメント の各 に名前を付したものである．なお， を点
灯させるには "0 信号を与え，消灯させるには *567 信号を与える必要がある．
表
セグメント の接続状況
名 2
図
セグメント スイッチ
表 にトグルスイッチおよびリセットスイッチと の接続状況を示す．
表
スイッチの接続状況
ピン番号
備考
に接続
に接続
に接続
名称
発振器
発振器は の 番ピン，つまり に接続されている． スイッチにより周波数を変更する
ことができるが詳しくは第 章を参照のこと．
表 に と の接続状況を示す．なお， を点灯させるには "0 信号を与え，消灯させる
には *567 信号を与える必要がある．
表
の接続状況
名称
ピン番号
圧電ブザー
圧電ブザーは の 番ピンに接続されている．この圧電ブザーは周波数やデューティ比を変更す
ることにより，さまざまな音が発生する．
外部拡張用ピンヘッダ
表 は外部拡張用ピンヘッダが とどのように接続されているかを示している．なお，表 の
ピンヘッダ番号は図 に示すピンヘッダの番号と対応している．注意点は， のバス電源を用いて外
部デバイスを動作させる場合には，電流の合計が (12, を超えないようにしなければならない．もし超
える場合には，電源アダプタを用いるようにする．
表
の接続状況
ピン番号
8
ピンヘッダ番号
図
外部拡張用ピンヘッダ トップビュー
第 章 ダウンロード方法
作成したダウンロードファイル 9 ファイル は，図 のように -#2
にて 8-:5$!
8-%.": ":1$. ファイルを出力し，これを 8 !$;-: にて に転送する．この章では順を追ってこ
の方法を詳説する．
図
ダウンロードの概要
ファイルの出力
8 ファイルを出力するには，以下の手順で行う．
-#2
を立ち上げ，8 ファイルを出力するプロジェクトを開く．
図 のように「)$<$6-
"<=6>:$.5"< :"?-%. 5)2@」をダブルクリックするとダウンロード
ファイルを作成することができる．
論理合成やフィッティングが終了し，ダウンロードファイルが作成されると，図 のようなダイア
出力する 8 ファイル名を決めるダイアログなどが現れるのでファイル名を入力する．
ダウンロードファイルを選択する．なお，ダウンロードファイルの拡張子は「?-A」である．
ログが現れる．ここで出力形式を 8 とする．
図 のように， を表すアイコンをまずは左クリックすることにより選択し，その後右クリッ
クするとポップアップメニューが現れる．ここで「:"6:$1」を選択する．
8 ファイルの出力が成功すると，図 のようになる．
図
ダウンロードファイル作成
用ドライバのインストール
本評価ボードには @ 社製 @ が搭載されている．このチップにより， から ケーブル経
由で送られる信号を 9@29"5<.
@-/. 2%.5"< :">B に変換している．
まず， ケーブルにより と本評価ボードを接続し，
を「」側 左側 にする．次に，
ではドライバをインストールするように促されるので， 7..B33000C.A5%75B%"13:5D-:/387.1 より
使用している の 4 にあったドライバをダウンロードしてインストールする．なお，このドライバの
インストールは初回のみ行えばよい．
7..B33000A565-<.5.;%"13A/-:D5%-/3A-<1135<A-EB7BF9@2GC%# より 8 !$;-: をダウ
ンロードする．このホームページにも明記されているが，@9@2 がパスの通った場所に存在する
必要があるので，実行ファイルと同じディレクトリにコピーしておくとよい．
図
図
出力形式選択
8 ファイル出力
図
成功時
まず， と本評価ボードを接続したうえで を「」側 左側 にし，パイロットランプが点灯
したことを確認する．次に 8
!$;-: を立ち上げ，
「/DC ファイルの指定」ボタンを押して作成した 8
ファイルを読み込ませる．最後に「/DC の再生」ボタンを押すと 8 ファイルが に送られる．なお，
再生時間はおよそ 秒から 分ほどかかる．
第 章 部品リスト
本評価ボードで使用した電子部品を表 に示す．
表
部品名
発振器
セラミック発振子
電源切替スイッチ
スイッチ
操作用
リセット セグメント ピンコネクタ
ジャックコネクタ
電源アダプタ種類変更ジャンパピン
電解コンデンサ
積層セラミックコンデンサ
炭素皮膜抵抗
集合抵抗
トグルスイッチ
タクトスイッチ
スライドスイッチ
圧電ブザー
インダクタ
部品リスト
部品番号
∼
∼
∼∼
∼∼
∼
∼
∼
∼
個数
備考
を装着
用
電源を切り替える
発振器の周波数を調整
シリーズを使用
チャタリング防止用
パイロットランプ
表示用
外部デバイス接続用
極性を変える
バイパスコンデンサ
バイパスコンデンサ
遅延回路用
ノイズ軽減用
用
用
パイロットランプ用
圧電ブザー用
遅延回路用
セグメント
用
プルアップ抵抗
用抵抗
チャタリング防止機能付
リセットスイッチ
電源スイッチ
用
¯ 本評価ボードおよび取扱説明書の各種権利は長野工業高等専門学校に帰属します．